10月8日,工业和信息化部、中央网信办、教育部、国家卫生健康委、中国人民银行、国务院国资委等6部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》(以下简称《行动计划》),并在算力、运载力、存力三个方面提出了明确量化指标。
计算力方面,算力规模超过300EFLOPS,智能算力占比达到35%,这一目标较当前水平增长超50%;运载力方面,国家枢纽节点数据中心集群间基本实现不高于理论时延1.5倍的直连网络传输,重点应用场所光传送网(OTN)覆盖率达到80%,骨干网、城域网全面支持IPv6,SRv6等新技术使用占比达到40%;存储力方面,存储总量超过1800EB,相对2022年水平增长近八成,先进存储容量占比达到30%以上。
同时,为了落实目标,《行动计划》还提出了涵盖六个方面的25项重点任务。受这一计划影响,A股算力概念板块午后集体大涨,其中中贝通信股价持续创新高,股价涨幅一度达10%,亚康股份也冲高11.9%,而航宇微则一度涨逾8%。
算力规模将扩容超50%
工信部数据显示,2022年中国总体算力规模约为180EFLOPS。工信部部长金壮龙在今年8月举行的2023中国算力大会上也表示,截至2023年上半年,全国在用数据中心机架总规模超过760万标准机架,算力总规模达到每秒197EFLOPS,位居全球第二。
对比《行动计划》提及的算力目标300EFLOPS,至2025年底的不到三年时间内,国内算力总规模扩容量将超过50%。
“中国是全球算力规模第二大的国家,但这里面有些算力可能已经过时了。目前存在算力不足的情况,但应用方面的算力资源也还没有充分发挥出来,甚至还有富余,大家不能一窝蜂地去做算力,要具体问题具体分析。”中国工程院院士、紫金山实验室主任刘韵洁向记者举例说,目前算力的利用率还不够高,而且很多还处于孤岛状态,一些数据需要通过货车、飞机等运输方式把硬盘运输过去进行超算。这或是因为网络没有接进来,或是价格上用户觉得不合理,这些都是需要解决的问题。
与此同时,随着以ChatGPT为代表的大模型开发和应用取得巨大进展,算力需求尤其是智能算力需求出现大幅提升。中国信通院发布的《2023智能算力发展白皮书》显示,中国智能算力正处于高速增长阶段,2022年中国智能算力规模约为41EFLOPS,与去年相比增加了41.4%,超过全球整体智能算力增速(25.7%),在全国算力总规模中占比达22.8%。
“某种程度上,算力决定了市场竞争力。”商汤科技AI大装置事业群产业赋能中心主任蒋钦告诉21世纪经济报道记者,在AI大模型时代,行业大模型将是中国的主要发展机遇,模型参数量将以指数级速率提升,数据量随着多模态的引入将大规模增长,由此带来算力需求剧增。
蒋钦进一步指出,智能算力不仅能够提供大规模数据处理和复杂计算的能力,满足人工智能算法对于高性能计算的需求,加速人工智能模型的训练和推理过程,而且能够与其他技术手段结合,如云计算、大数据分析和边缘计算,实现人工智能在各行业的广泛应用。未来五年,人工智能将在企业市场中加快应用与落地,智能算力将成为创新的核心推动力。
以上海为例,上海市通信管理局信息通信发展处副处长魏征向21世纪经济报道记者介绍,人工智能大模型训练需要单集群式集中部署算力资源,根据前期调查情况看,未来三年新增基础算力需求与新增智算需求比例将达到约1:9,上海需要适度加大以智算为主的算力基础设施供给。
《行动计划》也提出,后续将结合人工智能产业发展和业务需求,重点在西部算力枢纽及人工智能发展基础较好地区集约化开展智算中心建设,逐步合理提升智能算力占比。推动不同计算架构的智能算力与通用算力协同发展,满足均衡型、计算和存储密集型等各类业务算力需求。
探索构建算力互联网
“东数西算”是把东部的数据传输到西部进行计算和处理,业界把“东数西算”比作“南水北调”“西电东送”,正是因为其本质都是要发挥我国体制机制优势,优化资源配置,提升资源使用效率,下好全国“一盘棋”。
这离不开网络基础设施的建设。工信部数据显示,截至2023年6月末,全国光缆线路总长度达到6196万公里,比上年末净增238.1万公里。全国互联网宽带接入端口数量达11.1亿个,比上年末净增3457万个。5G网络建设稳步推进,移动电话基站总数达1129万个,5G基站总数达293.7万个,占移动基站总数的26%。
目前,贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等核心省份算力发展潜力较大,但仍处在初步发展阶段,技术创新驱动不足、发展环境亟待优化、算力需求少等问题依然存在。
秦淮数据集团CTO张炳华向记者举例,当前适合转移到西部的数据一般是对时延要求不高的“冷数据”,如后台加工、离线分析、存储备份等数据,而像人工智能、视频会议等对网络时延要求较高的“热数据”,稍有延迟都会影响用户体验,目前更多还是要留在东部做计算分析。常用、需要复杂处理的“热数据”无法“西算”,能拿到西部的“冷数据”往往只是存在那里。而且成本依然是关键制约。虽然把数据中心建在西部,每年能节约大量电费成本,但建设“东数西算”数据网络的成本仍然不可忽视。
《行动计划》提出,未来将探索构建布局合理、泛在连接、灵活高效的算力互联网。增强异构算力与网络的融合能力,通过网络的应用感知和资源分配机制,及时响应各类应用需求,实现计算、存储的高效利用。同时,针对智能计算、超级计算和边缘计算等场景,开展数据处理器(DPU)、无损网络等技术升级与试点应用,实现算力中心网络高性能传输。
将构建算力中心低碳指标体系
算力规模增长的同时,算力能耗总量也在快速攀升。
国际能源机构(IEA)的数据显示,2022年全球数据中心用电量为2400~3400亿千瓦时,约占全球最终电力需求的1%~1.3%。根据信通院统计,我国2022年数据中心能耗总量1300亿千瓦时,同比增长16%,预计到2030年,能耗总量将达到约3800亿千瓦时。
《面向算力应用环节的计算绿色化白皮书》指出,截至2023年6月,我国累计建成196家国家绿色数据中心,行业内先进绿色中心电能利用效率降至1.08左右,达到世界领先水平。但伴随产业蓬勃发展,PUE指标优化空间不断减少,局限性逐渐显现。
近年来,国家和地方发布多项政策不断推动PUE值的降低,2021年11月,国家发改委联合网信办、工信部、能源局共同发布《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》中提到,全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下,国家枢纽节点进一步降到1.25以下;工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》提出,到2023年底,新建大型及以上数据中心PUE降到1.3以下。
蚂蚁集团副总裁、平台技术事业群总裁何征宇告诉21世纪经济报道记者,目前,绿色计算相关行业组织及相关标准主要的关注点都在于数据中心及其相关设施能效,提出包括电能利用效率PUE、水资源利用效率WUE、碳利用效率CUE等被行业普遍采用的指标。但对于算力应用环节的效率评估,行业尚缺乏通用指标。
中国信通院院长余晓晖也表示,目前中国数据中心能效政策不断趋严,能效考核指标从以PUE为主逐步演变为PUE、CUE兼顾,未来有可能会纳入更多新的能效指标。
本次《行动计划》也明确,后续将开展算力绿色低碳行动,其中,将构建算力中心、算力应用“碳中和等级”能力指标体系,开展算力设施、算力应用碳效核查与评估。同时,引导供电、制冷、服务器、网络、存储等产业链各环节梳理核算碳足迹,发布创新低碳产品与解决方案目录,推进算力应用全产业链节能减排。
不过,绿色算力的技术创新和应用推广也意味着更高的投资成本。为了进一步保障算力行业的绿色低碳转型,《行动计划》提出,将鼓励金融机构加大对绿色低碳算力基础设施的信贷支持力度,支持符合条件的企业发行绿色债券。